氯化鑭在污水處理中具有廣泛的應(yīng)用,以下結(jié)合具體案例詳細(xì)說明其實(shí)際應(yīng)用場景及效果:
1. 低濁污水深度除磷
英文: Lanthanum chlorideanhydrous
分子式:LaCl3·7H2O
氯化鑭分子量:353.26
CAS. 10025-84-0
案例背景:
某污水處理廠針對低濁度污水(總磷濃度約 1.5-2.0 mg/L),采用氯化鑭改性生物炭復(fù)合絮凝劑進(jìn)行深度除磷。
處理工藝:
復(fù)合絮凝劑制備:將剩余污泥經(jīng)堿處理、燒制得到生物炭,再通過酸洗改性。
將改性生物炭與氯化鑭溶液(濃度 5-50 g/L)恒溫振蕩,固定氫氧化鑭。
與聚合氯化鋁混合反應(yīng),制得復(fù)合絮凝劑。
投加與操作:投加量為 20-200 mg/L,采用溶氣氣浮或微納米氣浮裝置。
控制溶氣壓力 0.2-0.5 MPa,水力停留時(shí)間 15-30 分鐘。
處理效果:
出水總磷濃度穩(wěn)定降至 0.10 mg/L 以下(溶氣氣浮法),滿足一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。
復(fù)合絮凝劑通過吸附、離子交換和化學(xué)反應(yīng)協(xié)同作用,提升了磷的去除效率。
2. 含氟廢水處理
案例背景:
某化工企業(yè)含氟廢水(氟化物濃度 100-150 mg/L),采用氯化鑭沉淀法聯(lián)合絮凝劑處理。
處理工藝:
投加氯化鑭:分兩次投加氯化鑭溶液(濃度 0.5-5.0 mol/L 鹽酸溶液配制),間隔 10 分鐘,確保氟離子充分反應(yīng)生成氟化鑭沉淀。
絮凝沉淀:投加聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),促進(jìn)沉淀絮凝。
pH 調(diào)節(jié):控制 pH 至 7-9,優(yōu)化沉淀?xiàng)l件。
處理效果:
氟化物濃度降至 10 mg/L 以下,達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
氯化鑭與氟離子的反應(yīng)速率快,沉淀效率高,且成本低于傳統(tǒng)鈣鹽法。
3. 印染廢水強(qiáng)化處理
案例背景:
某印染廠采用膜生物反應(yīng)器(MBR)+ 氯化鑭組合工藝處理高色度廢水(COD 約 800-1000 mg/L)。
處理工藝:
氯化鑭投加:在 MBR 系統(tǒng)中持續(xù)投加氯化鑭溶液(濃度 5-10 mg/L),提升污泥活性。
協(xié)同作用:氯化鑭通過電荷中和與吸附作用,改善污泥絮體結(jié)構(gòu),降低污泥體積指數(shù)(SVI),延緩膜污染。
處理效果:
COD 去除率從 80% 提升至 83%,出水 COD 穩(wěn)定在 65 mg/L 以下。
污泥沉降性能顯著改善,SVI 從 106.78 mL/g 降至 68.76 mL/g,延長了膜清洗周期。
4. 含鹽廢水處理
案例背景:
某化工園區(qū)含鹽廢水(鹽度 5-10 g/L),采用MBR + 氯化鑭工藝提升處理效率。
處理工藝:
氯化鑭強(qiáng)化:投加氯化鑭(濃度 10-20 mg/L),增強(qiáng)污泥對鹽度的耐受性。
運(yùn)行優(yōu)化:調(diào)整水力停留時(shí)間(HRT)至 11.8 小時(shí),穩(wěn)定污泥濃度(MLSS 達(dá) 13.29 g/L)。
處理效果:
COD 去除率穩(wěn)定在 85% 以上,氨氮去除率提升至 90%。
氯化鑭通過抑制鹽度對微生物的毒性,維持了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
5. 工業(yè)廢水除磷與重金屬
案例背景:
某金屬加工企業(yè)廢水(含磷 5-8 mg/L,重金屬銅、鎳各約 2 mg/L),采用氯化鑭沉淀法協(xié)同處理。
處理工藝:
同步沉淀:投加氯化鑭(劑量 50-100 mg/L),與磷酸鹽生成磷酸鑭沉淀,同時(shí)吸附重金屬離子。
pH 控制:調(diào)節(jié) pH 至 8-10,促進(jìn)金屬氫氧化物沉淀。
處理效果:
總磷降至 0.5 mg/L 以下,銅、鎳濃度分別降至 0.5 mg/L 和 0.3 mg/L,滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
氯化鑭的吸附性能有效減少了二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
總結(jié)
氯化鑭在污水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢包括:
高效性:通過化學(xué)沉淀與吸附協(xié)同作用,快速去除磷、氟、重金屬等污染物。
環(huán)保性:生成的沉淀穩(wěn)定,避免二次污染,且藥劑本身毒性低。
經(jīng)濟(jì)性:相比傳統(tǒng)藥劑(如鐵鹽、鋁鹽),用量少、成本低,尤其適用于低濃度廢水深度處理。
實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)水質(zhì)特性、處理目標(biāo)選擇合適的投加方式和劑量,并通過小試或在線監(jiān)測優(yōu)化工藝參數(shù)。